老年人用不同的大脑网络进行短期记忆

与年轻人相比，老年人的短期记忆通常更慢，也更不准确。但加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)的一项新研究表明，那些在老年时期仍表现良好的大脑是通过动员更多的大脑来完成智力任务的。

研究人员认为，在网络组织中观察到的年龄相关的变化脑在表演时短期记忆任务可能有助于弥补脑老化的其他方面。

“我们认为这种增加的脑部之间的连通性的模式和大脑中的其他模块之间的连接程度反映了更集成的网络架构，这是衰老的执行控制任务的成功表现的关键，”UC Berkeley Grantube Courtney Gallen表示。

加伦和她的同事们比较了18名20多岁的成年人和38名60岁及以上的健康研究对象。研究人员发现，在无任务状态和执行任务之间，年龄较大的受试者的大脑网络组织比年轻的受试者表现出更大的变化。他们发现，较老的研究对象在大脑信号中没有表现出这种适应，他们在执行任务时不太熟练。

他们还发现，解剖学纵向坐毛（SLF）的结构完整性，解剖学连接正面和后部大脑区域对于短期记忆很重要，与较旧的受试者有关的可能性，它表现出过渡到大脑区域之间的更互连的通信，反过来与更好的任务性能相关联。

加仑在她的论文顾问的方向下进行了许多实验，神经科学家Mark d'Esposito是一位与心理学的UC伯克利教授，他研究与短期记忆和关注的“执行控制”功能相关的大脑功能，以为基础人类能力灵活地改变思维和行为并解决问题。

这项研究发表在8月份的《衰老神经生物学》(Neurobiology of Aging)杂志上，研究人员使用功能性磁共振成像跟踪特定大脑子网络(称为模块)内的通信，以及不同模块之间的连接。研究重点是额叶皮层，它对执行功能至关重要，以及它与大脑其他部分的连接。

在功能磁共振成像扫描过程中，研究人员要求参与者在两分钟内完成四项不同的任务，每项任务分配给每个参与者五项。人脸和场景的图像，每一个都是从10张图片中挑选出来的，在受试者面前连续闪现，每一张都显示六分之一秒，接着是不同长度的暂停，然后再显示下一张。最简单的任务要求参与者按下按钮将显示的图像分类为场景或人脸。

在其他任务中，受试者被要求回忆之前展示的图像是否与当前展示的图像相符。在一项任务中，受试者被要求记住之前的场景，而忽略脸部。在另一项任务中，他们被要求回忆之前的面孔，同时忽略眼前的场景。第四个也是最困难的任务是回忆之前的面孔和场景。

与无任务的“休息状态”相比，年龄较大的成年人在模块连接之间招募了额外的困难的任务。相比之下，年轻的成年人只招募了模块之间的额外连接，仅用于最困难的任务，回想起两个场景和面孔。

研究人员使用了关于大脑解剖和功能的知识，并应用了一个叫做“图论”的数学概念，这使他们能够把大脑作为一个网络来检查。他们使用算法来描绘网络节点(即大脑区域)以及节点之间的功能连接(即边缘)。这使得他们能够根据功能磁共振成像数据，量化不同网络模块内部和之间的信号。

科学家们还使用了一种叫做弥散加权MRI的技术来揭示大脑结构之间的完整白质连接，这些结构可能会随着年龄的增长而受损，特别是关注上纵束作为解剖学连接的一种衡量方法。

Gallen说，最前面的大多数研究在哪些科学家看着脑功能的年龄相关的变化，而不是采取网络方法，而不是采取网络方法。早期的研究表明，与较低的成年人在苛刻的认知任务中，老年人脑中脑中的正面活动增加。

她说:“我们的新研究结果进一步支持补偿性招募的观点，并提出了一种大规模的网络层次机制，通过这种机制，衰老的大脑可以重组以支持执行控制过程。”

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